Αποτελεσματικές λύσεις για σύνθετες κατεργασίες μύλου-αναστροφής

 

Η αποτελεσματικότητα και η ακρίβεια είναι οι αιώνιοι στόχοι στον τομέα της μεταλλουργίας. Με τη συνεχή ανάπτυξη της τεχνολογίας CNC, της τεχνολογίας υπολογιστών, των εργαλειομηχανών και των διαδικασιών μηχανουργικής κατεργασίας, οι παραδοσιακές ιδέες μηχανικής κατεργασίας δεν ανταποκρίνονται πλέον στις απαιτήσεις για ταχύτητα, απόδοση και ακρίβεια. Σε αυτό το πλαίσιο, έχει αναδειχθεί η τεχνολογία σύνθετης κατεργασίας. Σε γενικές γραμμές, η σύνθετη κατεργασία αναφέρεται σε ένα σύνολο τεχνικών μηχανικής κατεργασίας που μπορούν να εκτελέσουν διαφορετικές διεργασίες ή μεθόδους σε ένα μόνο κομμάτι του εξοπλισμού. Οι τρέχουσες τεχνολογίες σύνθετης κατεργασίας είναι κυρίως δύο τύπων: η μία βασίζεται σε διαφορετικές μορφές ενέργειας ή κίνησης και η άλλη, κυρίως μηχανική, βασίζεται στην αρχή της συγκέντρωσης της διεργασίας. Μεταξύ αυτών, η σύνθετη κατεργασία με στροφές μύλου έχει γίνει μια από τις ταχύτερα αναπτυσσόμενες τεχνολογίες τα τελευταία χρόνια.

 

▲ Σύνθετη Κατεργασία Μύλου-Τροφής

 

Τα μέρη της αεροδιαστημικής χαρακτηρίζονται ολοένα και περισσότερο από μικρές παρτίδες, πολύπλοκες διαδικασίες και εκτεταμένη χρήση ενσωματωμένων δομών με λεπτά τοιχώματα και υλικών που δύσκολα κατεργάζονται. Αυτό οδηγεί σε σημεία συμφόρησης όπως μεγάλους κύκλους παραγωγής, υψηλούς ρυθμούς αφαίρεσης υλικού, χαμηλή απόδοση επεξεργασίας και σοβαρές παραμορφώσεις μηχανικής κατεργασίας. Για να βελτιωθεί η αποτελεσματικότητα και η ακρίβεια των πολύπλοκων αεροδιαστημικών προϊόντων, οι μηχανικοί αναζητούν εδώ και καιρό πιο αποτελεσματικές και ακριβείς μεθόδους κατεργασίας. Η εμφάνιση του εξοπλισμού σύνθετης μηχανικής κατεργασίας με στροφές μύλου προσφέρει μια αποτελεσματική λύση για τη βελτίωση της ακρίβειας και της αποδοτικότητας των εξαρτημάτων της αεροδιαστημικής.

 

Σε σύγκριση με τις συμβατικές διαδικασίες κατεργασίας CNC, τα πλεονεκτήματα της σύνθετης κατεργασίας αντικατοπτρίζονται κυρίως στους ακόλουθους τομείς:

 

(1) Συντόμευση της αλυσίδας της παραγωγικής διαδικασίας και αύξηση της απόδοσης παραγωγής

Η σύνθετη μηχανική κατεργασία με περιστροφή μύλου επιτρέπει την ολοκλήρωση των περισσότερων ή όλων των βημάτων μηχανικής κατεργασίας σε μία μόνο σύσφιξη, μειώνοντας σημαντικά την αλυσίδα της διαδικασίας κατασκευής. Αυτό μειώνει τον χρόνο βοηθητικής παραγωγής λόγω επανατοποθέτησης, συντομεύει τον κύκλο κατασκευής των εξαρτημάτων και αυξάνει την απόδοση παραγωγής.

 

(2) Μείωση του αριθμού των σφιγκτήρων και βελτίωση της ακρίβειας κατεργασίας

Λιγότερες λειτουργίες σύσφιξης μειώνουν τα σφάλματα που προκαλούνται από τις μετατροπές αναφοράς. Οι σύγχρονες μηχανές στροφής έχουν συχνά δυνατότητες διαδικτυακής μέτρησης, επιτρέποντας επιτόπια επιθεώρηση και έλεγχο ακριβείας των βασικών δεδομένων κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατασκευής, βελτιώνοντας έτσι την ακρίβεια του εξαρτήματος.

 

(3) Μείωση του χώρου στο δάπεδο και μείωση του κόστους παραγωγής

Ενώ ένα σύνθετο μηχάνημα μπορεί να έχει υψηλή ατομική τιμή, η συντομευμένη αλυσίδα διεργασίας και η μείωση του απαιτούμενου εξοπλισμού, των εξαρτημάτων, του χώρου δαπέδου και του κόστους συντήρησης μπορεί να μειώσει σημαντικά τη συνολική επένδυση, τις λειτουργίες παραγωγής και το κόστος διαχείρισης.

 

 

I Key Technologies inΣύνθετοςΜηχανουργική κατεργασία

 

Παρά τα πλεονεκτήματά της σε σχέση με τη συμβατική μηχανική κατεργασία μίας διαδικασίας, η χρήση της σύνθετης κατεργασίας με στροφές μύλου στην αεροδιαστημική βιομηχανία δεν έχει ακόμη αξιοποιήσει πλήρως τις δυνατότητές της. Ο πρωταρχικός λόγος έγκειται στον σχετικά σύντομο χρόνο εφαρμογής αυτής της τεχνολογίας στην αεροδιαστημική κατασκευή, καθώς και στη συνεχή διερεύνηση διεργασιών στροφής, προγραμματισμού CNC, μετα-επεξεργασίας και τεχνολογιών προσομοίωσης που ταιριάζουν στα χαρακτηριστικά δομικής διεργασίας των εξαρτημάτων αεροδιαστημικής. Για να εκμεταλλευτούμε πλήρως τις δυνατότητες του σύνθετου εξοπλισμού και να βελτιώσουμε την αποτελεσματικότητα και την ακρίβεια, είναι απαραίτητο να ξεπεραστούν αυτές οι προκλήσεις και να επιτευχθούν ολοκληρωμένες εφαρμογές.

 

1. Τεχνολογία διεργασίας σύνθετης κατεργασίας μύλου-στροφής

Σε αντίθεση με τον συμβατικό εξοπλισμό μηχανικής κατεργασίας, ένα κέντρο σύνθετης μηχανικής κατεργασίας μύλος είναι ουσιαστικά μια γραμμή παραγωγής. Η αποτελεσματική και ακριβής κατεργασία εξαρτάται από το πόσο καλά έχει σχεδιαστεί η διαδρομή της διεργασίας, πώς γίνεται η σύσφιξη και πώς επιλέγονται τα εργαλεία με βάση τα χαρακτηριστικά της διαδικασίας του εξαρτήματος και τα χαρακτηριστικά της κατεργασίας σε στροφή.

 

Η συγκέντρωση διεργασίας είναι το πιο χαρακτηριστικό γνώρισμα της σύνθετης μηχανικής κατεργασίας. Ως εκ τούτου, μια επιστημονική και ορθολογική διαδρομή διαδικασίας είναι το κλειδί για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας και της ακρίβειας της μηχανικής κατεργασίας. Όταν το κοντάκι ράβδου χρησιμοποιείται ως ακατέργαστο για την κατασκευή πτερωτής, η συμβατική διαδρομή κατεργασίας περιλαμβάνει την περιστροφή του εξωτερικού προφίλ της πτερωτής σε τόρνο CNC, ακολουθούμενη από στροφή ακριβείας για επιφάνειες αναφοράς, κατεργασία CNC πέντε αξόνων για σχισμές, τραχιά κατεργασία, ημι-τελική επεξεργασία. και τελική κατεργασία επιφανειών και πλήμνων, και τέλος διάτρηση σε κέντρο μηχανικής κατεργασίας πέντε αξόνων ή εξοπλισμό διάτρησης. Χρησιμοποιώντας το κέντρο περιστροφής του μύλου S192F, ολόκληρη η διαδικασία μπορεί να ολοκληρωθεί με μία μόνο σύσφιξη και κατά την επεξεργασία του υλικού ράβδων, το μηχάνημα μπορεί ακόμη και να αυτοματοποιήσει την κοπή, την τροφοδοσία και τη μαζική παραγωγή πτερυγίων χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση. Η διαδρομή της διαδικασίας μπορεί να ρυθμιστεί ως εξής:

 

Σύσφιξη ατράκτου ράβδου → Τραχιά στροφή του εξωτερικού προφίλ → Τόρνευση ακριβείας του εξωτερικού προφίλ → Φρέζα πέντε αξόνων για σχισμές → Τραχιά μηχανική κατεργασία του καναλιού ροής → Ημιτελική επεξεργασία του καναλιού ροής → Επεξεργασία ακριβείας του καναλιού ροής → Διάτρηση → Σύσφιξη πίσω άξονα → Περιστροφή του κάτω επιπέδου της πτερωτής → Διάτρηση.

 

Όπως φαίνεται, μια μόνο σύσφιξη ολοκληρώνει όλα τα στάδια κατεργασίας της πτερωτής, βελτιώνοντας σημαντικά τόσο την απόδοση όσο και την ακρίβεια.

Για κέντρα στροφής μύλου με διπλούς πύργους εργαλείων, ο εξοπλισμός διπλού πύργου συνοδεύεται από συστήματα ελέγχου δύο καναλιών, όπου ο επάνω και ο κάτω πύργος εργαλείων μπορούν να ελέγχονται ανεξάρτητα. Η ταυτόχρονη κατεργασία μπορεί να επιτευχθεί μέσω συγχρονισμένων εντολών στον κώδικα. Για την πλήρη εκμετάλλευση των δυνατοτήτων του εξοπλισμού, μπορεί να πραγματοποιηθεί σύγχρονη λειτουργία πολλαπλών διεργασιών από το μέρος, επιτρέποντας, για παράδειγμα, την ταυτόχρονη τραχιά στροφή του εξωτερικού προφίλ και τραχιά διάνοιξη της εσωτερικής οπής, βελτιώνοντας έτσι την απόδοση της μηχανικής κατεργασίας. Η σύγχρονη κίνηση των άνω και κάτω πύργων εργαλείων επιτρέπει την αποτελεσματική επεξεργασία μιας σειράς οπών, βελτιώνοντας την απόδοση, ελαχιστοποιώντας παράλληλα την παραμόρφωση του τεμαχίου εργασίας μέσω της εξισορρόπησης των αξονικών δυνάμεων διάτρησης. Για να επιτευχθεί αυτή η λειτουργικότητα, απαιτείται ενδελεχής έρευνα σχετικά με την ακολουθία διαδρομής της διαδικασίας και τον συγχρονισμό κατά την αρχική φάση σχεδιασμού της διαδικασίας.

 

2. Τεχνολογία προγραμματισμού CNC για κατεργασία μύλου

Η πρόοδος της τεχνολογίας κατεργασίας με στροφές μύλου απαιτεί υψηλότερα πρότυπα για τον προγραμματισμό CNC, ο οποίος έχει γίνει εμπόδιο στην εφαρμογή εξοπλισμού στροφής μύλου στην πραγματική παραγωγή. Χωρίς εξειδικευμένες λύσεις σύνθετης κατεργασίας, το γενικό λογισμικό CAM χρησιμοποιείται συνήθως για τον προγραμματισμό μέρους του προγράμματος κατεργασίας, το οποίο στη συνέχεια ενσωματώνεται χειροκίνητα από μηχανικούς διεργασιών για να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις της σύνθετης κατεργασίας. Αυτή η μέθοδος δημιουργεί υψηλές απαιτήσεις στους μηχανικούς διεργασιών. Σε σύγκριση με τον παραδοσιακό προγραμματισμό CNC, ο προγραμματισμός ανάστροφης λειτουργίας θέτει αρκετές προκλήσεις:

 

 

(1)Ντιδιαδικασίες στίχων

Για τους μηχανικούς διεργασιών, είναι σημαντικό όχι μόνο να κατέχουν τις μεθόδους προγραμματισμού για διάφορες μεθόδους μηχανουργικής κατεργασίας όπως το CNC στροφή, το φρεζάρισμα πολλαπλών αξόνων και τη διάτρηση, αλλά και να ορίζουν με ακρίβεια τη σύνδεση μεταξύ των λειτουργιών και των διαδρομών προσέγγισης και ανάσυρσης. Επομένως, κατά τον προγραμματισμό CNC, οι μηχανικοί πρέπει να έχουν σαφή κατανόηση του μοντέλου διεργασίας και της κατανομής των δικαιωμάτων κατεργασίας μετά από κάθε λειτουργία για να διευκολύνουν τον προγραμματισμό και τις ρυθμίσεις διαδρομής εργαλείου για την επόμενη λειτουργία.

 

(2) Αποτρέπωεξόρυξη η ακολουθία παράλληλων και σειριακών λειτουργιών πρέπει να ακολουθεί αυστηρά τη διαδρομή της διαδικασίας

Πολλά εξαρτήματα μπορούν να υποβληθούν σε πλήρη μηχανική κατεργασία από την πρώτη ύλη έως το τελικό προϊόν σε ένα κέντρο σύνθετης μηχανικής κατεργασίας μύλου. Έτσι, το τελικό πρόγραμμα CNC πρέπει να ευθυγραμμιστεί με τη διαδρομή της διαδικασίας. Επιπλέον, η παράλληλη κατεργασία πολλαπλών καναλιών πρέπει να εξεταστεί διεξοδικά κατά τη διαδικασία προγραμματισμού CNC. Επομένως, για να επιτευχθεί αποτελεσματική σύνθετη κατεργασία, πρέπει να αναπτυχθούν ολοκληρωμένες λύσεις που συνδυάζουν διαδικασίες, προγραμματισμό και προσομοίωση.

 

(3) Ορισμένες λειτουργίες της σύνθετης μηχανικής κατεργασίας μύλου δεν υποστηρίζονται ακόμη από το τρέχον γενικό λογισμικό CAM

Σε σύγκριση με τη συμβατική μηχανική κατεργασία μιας μηχανής, η σύνθετη κατεργασία μύλος έχει πιο πολύπλοκες κινήσεις και λειτουργίες επεξεργασίας μηχανών. Το τρέχον γενικό λογισμικό CAM εξακολουθεί να είναι ανεπαρκές για να υποστηρίξει πλήρως προηγμένες λειτουργίες όπως η ηλεκτρονική μέτρηση, η κοπή, η αυτόματη τροφοδοσία και ο έλεγχος του ουρανού. Ως αποτέλεσμα, τα προγράμματα που παράγονται από το γενικό λογισμικό CAM απαιτούν συχνά ουσιαστική χειροκίνητη ή διαδραστική παρέμβαση προτού εφαρμοστούν σε αυτοματοποιημένη κατεργασία σύνθετων υλικών.

 

(4) Ενσωμάτωση προγράμματος

Τα προγράμματα NC που δημιουργούνται από γενικό λογισμικό CAM είναι ανεξάρτητα μεταξύ τους. Για αυτοματοποιημένη και σύνθετη σύνθετη κατεργασία με στροφές μύλου, αυτά τα ανεξάρτητα προγράμματα πρέπει να ενσωματωθούν. Αυτή η ολοκλήρωση θα πρέπει να καθοδηγείται από τη διαδρομή διαδικασίας του εξαρτήματος, καθορίζοντας πρώτα ποια προγράμματα είναι παράλληλα και στη συνέχεια ορίζοντας την ακολουθία μηχανικής επεξεργασίας για διαφορετικές διεργασίες. Πρέπει επίσης να παρέχονται ακριβείς οδηγίες για αλλαγές εργαλείου, αντικαταστάσεις σύσφιξης, μετατροπές αναφοράς και κινήσεις προσέγγισης/ανάσυρσης.

 

Είναι προφανές ότι ο προγραμματισμός CNC για σύνθετη κατεργασία με στροφές μύλου είναι πολύ δύσκολος και εξακολουθούν να υπάρχουν πολλές ελλείψεις και ελλείψεις στη χρήση γενικού λογισμικού CAM για αυτή τη διαδικασία. Για να αντιμετωπιστούν αυτά τα ζητήματα, μια πιο πρακτική λύση είναι η ανάπτυξη εξειδικευμένων συστημάτων προγραμματισμού που βασίζονται στο υπάρχον γενικό λογισμικό CAD/CAM που καλύπτει τις διαδικασίες προϊόντων και τον εξοπλισμό σύνθετης κατεργασίας. Αυτή η προσέγγιση όχι μόνο μειώνει τις περιττές επενδύσεις λογισμικού, αλλά επίσης αποφεύγει προβλήματα όπως η αδυναμία επαναχρησιμοποίησης της γνώσης διεργασιών και η πολυπλοκότητα του προσωπικού που προκαλείται από μη ενοποιημένες πλατφόρμες προγραμματισμού.

 

 

3. Τεχνολογία μετα-επεξεργασίας για μηχανική κατεργασία μύλου

 

Αντίστοιχη με την τεχνολογία προγραμματισμού CNC, η σύνθετη μηχανική κατεργασία μύλου, λόγω των πολύπλοκων διαδικασιών και των πολυάριθμων κινητών μερών της, επιβάλλει υψηλότερες απαιτήσεις στο τρέχον λογισμικό και τεχνολογίες μετα-επεξεργασίας. Σε σύγκριση με τον συμβατικό εξοπλισμό CNC, οι προκλήσεις της μετα-επεξεργασίας για τη σύνθετη κατεργασία μύλου αντανακλώνται κυρίως στις ακόλουθες πτυχές:

 

(1) Ακριβείς και αυστηρές μεταβάσεις κίνησης μεταξύ διεργασιών

Δεδομένης της ποικιλίας των διαδικασιών στον σύνθετο εξοπλισμό μύλου, μετά την ολοκλήρωση της τρέχουσας λειτουργίας, το μηχάνημα πρέπει να αλλάζει αυτόματα και με ακρίβεια μεθόδους μηχανικής κατεργασίας, εργαλεία και κινούμενα εξαρτήματα έγκαιρα για να διασφαλίσει την ορθότητα και την ασφάλεια. Για να επιτευχθεί αυτό, είναι απαραίτητο να ρυθμίσετε τις κατάλληλες διαδρομές προσέγγισης και ανάσυρσης εργαλείων, καθώς και το χρονοδιάγραμμα για τις αυτόματες αλλαγές εργαλείου και την ενεργοποίηση/απενεργοποίηση του ψυκτικού. Το πιο σημαντικό, οι θέσεις των μη κινούμενων εξαρτημάτων κατά την τρέχουσα λειτουργία πρέπει να προσδιορίζονται για την αποφυγή συγκρούσεων μεταξύ κινούμενων και μη εξαρτημάτων κατά την αλλαγή εργαλείων και τη μηχανική κατεργασία, διασφαλίζοντας μια ασφαλή και σταθερή διαδικασία.

 

(2) Αυτοματοποιημένος προσδιορισμός αλληλουχιών διεργασιών και προγραμμάτων CNC

Στη σύνθετη κατεργασία, η διαδρομή της διαδικασίας είναι σχετικά μεγάλη και η χειροκίνητη οργάνωση και ενσωμάτωση κώδικα NC μετά την επεξεργασία δεν είναι μόνο αναποτελεσματική αλλά και επιρρεπής σε σφάλματα. Μια ιδανική λύση είναι το σύστημα μετα-επεξεργασίας να καθορίζει αυτόματα τη σειρά επεξεργασίας και τις μεθόδους διεργασίας που είναι ενσωματωμένες στα αρχεία διαδρομής εργαλείων, διασφαλίζοντας ότι αυτές διατηρούνται στον κώδικα NC μετά την επεξεργασία. Επομένως, το αρχείο διαδρομής εργαλείων που δημιουργείται μετά τον προγραμματισμό CNC δεν πρέπει μόνο να περιέχει μεθόδους διεργασίας και δεδομένα θέσης εργαλείου, αλλά επίσης να περιλαμβάνει αλληλουχίες επεξεργασίας, τύπους εργαλείων και αριθμούς εργαλείων. Αυτό επιτρέπει τον αυτοματοποιημένο προσδιορισμό αλληλουχιών διεργασιών, μεθόδων και εργαλείων κατά τη μετα-επεξεργασία.

 

(3) Μετα-επεξεργασία για διαφορετικές μεθόδους κατεργασίας

Το πρόγραμμα μετα-επεξεργασίας για σύνθετη μηχανική κατεργασία μύλου πρέπει να χειρίζεται πολυαξονική φρεζάρισμα, τόρνευση και διάτρηση με CNC, καθώς και λειτουργίες όπως κοπή, αυτόματη τροφοδοσία, έλεγχος ουράς και κλήσεις βρόχου προγράμματος. Ο αλγόριθμος μετα-επεξεργασίας για τη σύνθετη κατεργασία μύλου πρέπει να περιλαμβάνει όλες τις υπάρχουσες μεθόδους επεξεργασίας CNC και να ενσωματώνει και να συντονίζει απρόσκοπτα τις διαφορετικές μεθόδους και κινήσεις κατεργασίας.

 

(4) Μεγιστοποίηση προηγμένων χαρακτηριστικών συστημάτων ελέγχου

Τα συστήματα CNC που χρησιμοποιούνται σε κέντρα σύνθετης κατεργασίας μύλου είναι εξαιρετικά προηγμένα, όπως το σύστημα FANUC 31i που χρησιμοποιείται στο Bumotec S192FT και το σύστημα SINUMERIK 840D που χρησιμοποιείται στο WFL 150. Αυτά τα προηγμένα συστήματα ελέγχου προσφέρουν χαρακτηριστικά όπως αυτόματη βελτιστοποίηση τροφοδοσίας, εξομάλυνση διανύσματος εργαλείων, ανώτερη προοπτική και παρεμβολή υψηλής ταχύτητας και υψηλής ακρίβειας. Ως εκ τούτου, είναι σημαντικό να αντικατοπτρίζονται αυτές οι προηγμένες λειτουργίες του συστήματος CNC στις κατάλληλες ενότητες του κώδικα μηχανικής κατεργασίας που δημιουργείται κατά τη μετα-επεξεργασία για να αξιοποιηθούν πλήρως οι δυνατότητες του σύνθετου εξοπλισμού μύλου.

 

(5) Χειρισμός και κλήση μη κοπτικών λειτουργιών

Εκτός από τις λειτουργίες τόρνευσης, φρεζαρίσματος, διάτρησης και διάτρησης, τα σύνθετα κέντρα μηχανικής κατεργασίας διαθέτουν λειτουργίες μη κοπής που απαιτούνται για τις μεταβάσεις διεργασιών, όπως αυτόματη τροφοδοσία, εκφόρτωση, σύνδεση με άξονα και έλεγχος ουράς. Αυτές οι λειτουργίες πρέπει να αντιμετωπίζονται ως κοινές ενότητες στη φάση της μετα-επεξεργασίας, με δυνατότητα κλήσης από το πρόγραμμα. Η σειρά και ο χρονισμός αυτών των κλήσεων πρέπει να καθορίζονται σύμφωνα με τη διαδρομή της διαδικασίας. Επί του παρόντος, το λογισμικό μετα-επεξεργασίας δεν υποστηρίζει πλήρως αυτές τις δυνατότητες.

 

 

4. Τεχνολογία προσομοίωσης για μηχανουργική κατεργασία μύλου

 

Λόγω των πολυάριθμων κινητών μερών και των πολύπλοκων λειτουργιών της σύνθετης μηχανικής κατεργασίας μύλου, η προσομοίωση μετά τον προγραμματισμό γίνεται ιδιαίτερα κρίσιμη. Δεδομένου ότι η υιοθέτηση της σύνθετης μηχανικής κατεργασίας με στροφές μύλου στην αεροδιαστημική βιομηχανία της Κίνας είναι σχετικά πρόσφατη, δεν υπάρχουν επί του παρόντος ώριμες τεχνολογίες εφαρμογής προσομοίωσης. Οι περισσότεροι κατασκευαστές βασίζονται στη δοκιμαστική κοπή για την επαλήθευση και τη βελτιστοποίηση των προγραμμάτων, οδηγώντας σε μακρούς κύκλους προετοιμασίας διεργασιών, υψηλούς κινδύνους ανάπτυξης και αυξημένο κόστος μηχανικής κατεργασίας.

 

Για να βελτιωθεί η εφαρμογή της σύνθετης μηχανικής κατεργασίας με στροφές μύλου και να βελτιωθεί η απόδοση προγραμματισμού, πρέπει να προωθηθεί σημαντικά η υιοθέτηση της τεχνολογίας προσομοίωσης. Επί του παρόντος, το κύριο λογισμικό που χρησιμοποιείται για την προσομοίωση σύνθετης μηχανικής κατεργασίας περιστροφής μύλου περιλαμβάνειTopSolidκαιΓκιμπς, αλλά είναι γενικά ακριβά και λιγότερο συχνά εισάγονται στον τομέα της αεροδιαστημικής κατασκευής της Κίνας. Στην πραγματικότητα, η προσομοίωση σύνθετης μηχανικής κατεργασίας μπορεί επίσης να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας γενικό λογισμικό προσομοίωσης CNC όπως π.χ.ΒερικούτήNCSimul. Προσαρμόζοντας και αναπτύσσοντας λειτουργίες μακροεντολών με βάση τη δομή της μηχανής, τα χαρακτηριστικά κίνησης, τις ειδικές λειτουργίες και τα συστήματα CNC, είναι δυνατή η προσομοίωση της διαδικασίας κατεργασίας.

 

Για να επιτευχθεί προσομοίωση σύνθετης μηχανικής κατεργασίας με στροφές μύλου χρησιμοποιώντας γενικό λογισμικό προσομοίωσης CNC, είναι πρώτα απαραίτητο να κατασκευαστεί ένα σχετικά ρεαλιστικό περιβάλλον μηχανής μέσα στο σύστημα προσομοίωσης. Η εστίαση πρέπει να είναι στον καθορισμό των σχετικών σχέσεων κίνησης και των γεωμετρικών θέσεων των διαφόρων κινούμενων μερών της μηχανής. Με βάση αυτό το θεμέλιο, πρέπει να δημιουργηθεί μια βιβλιοθήκη εργαλείων και αντίστοιχοι αριθμοί εργαλείων που χρησιμοποιούνται στη διαδικασία κατεργασίας. Στη συνέχεια, διαμορφώστε το σύστημα CNC και τις αναφορές μηχανικής κατεργασίας του μηχανήματος και φορτώστε τον κώδικα NC που δημιουργήθηκε από το στάδιο μετά την επεξεργασία στο σύστημα προσομοίωσης για να εκτελέσετε την προσομοίωση της διαδικασίας κατεργασίας. Σε αντίθεση με τη συμβατική κατεργασία CNC, ορισμένες λειτουργίες (όπως η πολυκαναλική κατεργασία ή ο έλεγχος tailstock) ενδέχεται να απαιτούν ανάπτυξη και προσαρμογή λειτουργιών μακροεντολών για την πλήρη εφαρμογή.

 

 

II Προοπτικές Εφαρμογής και Προτάσεις Ανάπτυξης για την Τεχνολογία Μηχανουργικής Μηχανικής Μύλου

 

 

Τα τελευταία χρόνια, κέντρα σύνθετης μηχανικής κατεργασίας μύλου έχουν εισαχθεί στην αεροδιαστημική βιομηχανία της Κίνας, συμπεριλαμβανομένων των εργοστασίων αεροσκαφών, αεροκινητήρων και αξεσουάρ. Ο εξοπλισμός περιλαμβάνει κυρίως προϊόντα απόWFL της Αυστρίαςσειρά καιBumotec της Ελβετίαςκέντρα φρεζαρίσματος. Ωστόσο, δεδομένου ότι η εφαρμογή τους στην παραγωγή είναι σχετικά πρόσφατη, υπάρχει γενική έλλειψη ώριμων διαδικασιών μηχανικής κατεργασίας, τεχνικών προγραμματισμού και τεχνολογιών μετα-επεξεργασίας που ευθυγραμμίζονται με τα χαρακτηριστικά του προϊόντος και του εξοπλισμού. Ως αποτέλεσμα, ο εισαγόμενος εξοπλισμός σύνθετης μηχανικής κατεργασίας με στροφές μύλου λειτουργεί επί του παρόντος σε σχετικά χαμηλό επίπεδο απόδοσης.

 

Οι κύριες προκλήσεις στην κατασκευή αεροδιαστημικών προϊόντων είναι μεγάλες διαδρομές διεργασιών, πολύπλοκες διαδικασίες, χαμηλή απόδοση μηχανικής κατεργασίας, σημαντική παραμόρφωση και υψηλό κόστος. Τόσο οι τομείς κατασκευής αεροσκαφών όσο και κινητήρων έχουν τεράστιες δυνατότητες για την εφαρμογή της σύνθετης μηχανικής κατεργασίας μύλος.

 

Για παράδειγμα, το φρεζάρισμα ενός πλαισίου ατράκτου περιλαμβάνει δεκάδες βήματα: προετοιμασία υλικού, τραχιά και λεπτή κατεργασία εσωτερικών και εξωτερικών σχημάτων, διάνοιξη οπών, χειροκίνητο φινίρισμα και επιθεώρηση, που απαιτούν πολλαπλές εκ νέου σύσφιξη. Ομοίως, η μηχανική κατεργασία δίσκων με ενσωματωμένη λεπίδα σε αεροδιαστημικούς κινητήρες ξεκινά με σφυρηλάτηση ακατέργαστων τεμαχίων και περιλαμβάνει τόρνευση, φρεζάρισμα, στίλβωση, επεξεργασία επιφάνειας και ανίχνευση ελαττωμάτων. Αυτά τα εξαρτήματα έχουν μεγάλους κύκλους παραγωγής, συχνά απασχολούν μηχανές για εκατοντάδες ώρες και απαιτούν διαφορετικούς τύπους μηχανών CNC, μαζί με πολυάριθμα εξαρτήματα, εργαλεία και όργανα μέτρησης. Η συχνή εκ νέου σύσφιξη όχι μόνο παρατείνει τους χρόνους αναμονής αλλά επίσης συσσωρεύει σφάλματα τοποθέτησης, επηρεάζοντας την ακρίβεια του εξαρτήματος και την τελική ποιότητα.

 

Η σύνθετη μηχανική κατεργασία με στροφές μύλου, με την ικανότητά της να ολοκληρώνει τις περισσότερες ή όλες τις λειτουργίες σε μία μόνο εγκατάσταση, προσφέρει μια νέα διαδρομή για την αποτελεσματική και ακριβή κατεργασία σύνθετων εξαρτημάτων αεροδιαστημικής. Τα πλεονεκτήματα αντικατοπτρίζονται κυρίως σε:

 

• Σημαντική μείωση των χρόνων σύσφιξης, βελτιώνοντας την απόδοση ενώ εξαλείφονται τα σφάλματα που προκαλούνται από την αλλαγή μηχανών ή τις μεθόδους σύσφιξης.
• Συγκέντρωση διαδικασίας, συντομεύοντας την αλυσίδα της διαδικασίας κατεργασίας και μειώνοντας τους χρόνους αναμονής και τις περιόδους μη λειτουργίας του μηχανήματος.
• Ευελιξία στις εργασίες μηχανικής κατεργασίαςόπως στροφή, φρεζάρισμα και διάτρηση χωρίς αλλαγή θέσης, μείωση του αριθμού των απαιτούμενων εξαρτημάτων και διασφάλιση σταθερής ακρίβειας διαστάσεων.
• Δυνατότητες μέτρησης στο μηχάνημα, επιτρέποντας τη μέτρηση κατά τη διαδικασία και τη διεργασία για τον έλεγχο της ακρίβειας σε ολόκληρο τον κύκλο κατεργασίας.

 

Αυτά τα πλεονεκτήματα μπορούν να αντιμετωπίσουν αποτελεσματικά τις τρέχουσες ελλείψεις στην κατασκευή εξαρτημάτων αεροδιαστημικής, ενισχύοντας σημαντικά την ακρίβεια και την αποτελεσματικότητα του προϊόντος.

 

Για να αξιοποιηθεί πλήρως το δυναμικό του προηγμένου εξοπλισμού σύνθετης μηχανικής κατεργασίας και να βελτιωθεί περαιτέρω η απόδοση και η ποιότητα κατασκευής για τα αεροδιαστημικά προϊόντα, χρειάζονται προσοχή αρκετοί βασικοί τομείς:

 

• Έρευνα σε διαδικασίες σύνθετης μηχανικής κατεργασίαςπου ευθυγραμμίζονται με τα χαρακτηριστικά των εξαρτημάτων της αεροδιαστημικής, συμπεριλαμβανομένου του καθορισμού διαδρομών διεργασίας, μεθόδων σύσφιξης, εργαλείων, στρατηγικών ψύξης και παραμέτρων κοπής.
• Ανάπτυξη και προσαρμογή συστημάτων CNC προγραμματισμού, μετα-επεξεργασίας και προσομοίωσηςπου ταιριάζουν με τα δομικά χαρακτηριστικά και τα χαρακτηριστικά διεργασίας του εξοπλισμού, δημιουργώντας μια ολοκληρωμένη λύση για διαδικασία-προγραμματισμό-μετα-επεξεργασία-προσομοίωση, μειώνοντας έτσι την εξάρτηση από υψηλά ειδικευμένο προσωπικό.
• Καθιέρωση προτύπων διαδικασίαςμέσω της συσσώρευσης εμπειρίας από την προσομοίωση, τη δοκιμαστική κοπή και την πραγματική παραγωγή, η οποία μπορεί να χρησιμεύσει ως οδηγός για την επόμενη κατασκευή ανταλλακτικών.
• Καλλιέργεια ταλέντων, καθώς η σύνθετη κατεργασία αντιπροσωπεύει τεχνολογία αιχμής στον τομέα της μηχανικής κατεργασίας. Τόσο ο προγραμματισμός διεργασιών όσο και η λειτουργική συντήρηση είναι πιο περίπλοκες από τον συμβατικό εξοπλισμό, καθιστώντας μια ομάδα Ε&Α υψηλού επιπέδου απαραίτητη για τη διασφάλιση αποτελεσματικής και υγιούς λειτουργίας του εξοπλισμού.

 

 

 

III Συμπέρασμα

 

 

Επί του παρόντος, ο εξοπλισμός σύνθετης κατεργασίας εξελίσσεται προς ευρύτερες δυνατότητες διεργασίας, υψηλότερη απόδοση, λειτουργίες μεγαλύτερης κλίμακας και σπονδυλοποίηση. Ο τομέας της αεροδιαστημικής κατασκευής ήταν πάντα ένα κρίσιμο στάδιο για προηγμένες τεχνολογίες κατασκευής, και με τον επιταχυνόμενο ρυθμό των αναβαθμίσεων των αεροδιαστημικών προϊόντων, ο διάσπαρτος εξοπλισμός διεργασιών θα αντικατασταθεί σταδιακά από ευέλικτο, αυτοματοποιημένο εξοπλισμό με συγκεντρωμένες διαδικασίες. Αυτή η αλλαγή προσφέρει στην τεχνολογία σύνθετης μηχανικής κατεργασίας έναν ευρύτερο χώρο ανάπτυξης και εφαρμογής.

 

Η τάση προς πιο ολοκληρωμένα, ευέλικτα συστήματα κατασκευής ευθυγραμμίζεται καλά με τις απαιτήσεις της σύγχρονης αεροδιαστημικής κατασκευής. Καθώς τα εξαρτήματα των αεροσκαφών και της αεροδιαστημικής γίνονται πιο εξελιγμένα και τα χρονοδιαγράμματα παραγωγής συντομεύονται, οι κατασκευαστές θα βασίζονται όλο και περισσότερο σε προηγμένες τεχνολογίες μηχανικής κατεργασίας όπως τα σύνθετα συστήματα mill-turn για τον εξορθολογισμό των διαδικασιών, τη βελτίωση της ακρίβειας και τη μείωση του κόστους. Η συνεχής ανάπτυξη στον αυτοματισμό και τη σπονδυλοποίηση του εξοπλισμού θα ενισχύσει περαιτέρω την ευελιξία, επιτρέποντας στους κατασκευαστές να προσαρμοστούν γρήγορα σε νέα σχέδια και απαιτήσεις παραγωγής, διασφαλίζοντας ότι η αεροδιαστημική βιομηχανία παραμένει στην αιχμή της τεχνολογικής καινοτομίας.